三免疫球蛋白與抗體

1、第三章 免疫球蛋白 與抗體第1頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)1免疫球蛋白血清型2目 錄各類免疫球蛋白特征和作用4免疫球蛋白生物學(xué)功效3人工制備抗體5第2頁抗體(Antibody，Ab）是由抗原刺激而產(chǎn)生一類能與對應(yīng)抗原特異性結(jié)合糖蛋白。免疫球蛋白（Immunology，Ig）含有抗體活性及化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相同一類球蛋白。第3頁抗體發(fā)覺與命名 30年代，血清中含有防御作用保護(hù)成份統(tǒng)稱為抗體抗體是血清丙種球蛋白，40年代被命名為-球蛋白抗體是異質(zhì)性球蛋白, 60年代 免疫球蛋白（Ig）替換-球蛋白第4頁一、免疫球蛋白基本結(jié)構(gòu)免疫球蛋白結(jié)構(gòu) 由兩條相同輕鏈（Light Chain）和兩條相同重鏈（Heavy cha

2、in）經(jīng)過鏈間二硫鍵連結(jié)形成。 分子式為：H2L2 四條肽鏈兩端游離NH2和COOH方向一致分別命名為N端和C端。第5頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)（一）輕鏈和重鏈輕鏈（L鏈） 鏈 鏈輕鏈決定型別 型 型正常人：2 ：1重鏈（H鏈）:依據(jù)其抗原性差異，人類IgH鏈分為 鏈 鏈 鏈 鏈 鏈重鏈決定Ig類別IgG IgA IgM IgD IgE第6頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)（二）可變區(qū)和恒定區(qū)V區(qū)：VL、VH 可變區(qū)（V區(qū)）：氨基酸種類、排列次序差異較大，組成抗體多樣性。恒定區(qū)（C區(qū)） 氨基酸種類、排列次序恒定C區(qū)：CL、CH 第7頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)高變區(qū)（hypervariable region，HVR） 抗體與抗原結(jié)合

3、位置，又稱為決定簇互補區(qū)(complementarity-determinant region, CDR)，也是抗體分子獨特型決定簇主要存在部位。骨架區(qū)(Framework,FR)第8頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)(三）鉸鏈區(qū)（hinge region） 位于CH1和CH2之間，富含脯氨酸，易發(fā)生伸展和一定程度移動，便于抗體更加好地與抗原結(jié)合。第9頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)二、免疫球蛋白功效區(qū)Ig分子經(jīng)過鏈內(nèi)二硫鍵折疊成若干個球形單位，每個球形單位為一個功效區(qū)。L鏈：VL區(qū) CL區(qū)H鏈：VH區(qū) CH1區(qū) CH2區(qū) CH3區(qū) CH4區(qū)(IgM,IgE )第10頁V區(qū)C區(qū)VL+VH功效區(qū)：抗原結(jié)合部位CH3功效區(qū)：是Ig

4、與其Fc受體結(jié)合部位(固定細(xì)胞）CL和CH 區(qū)：含有同種異型抗體遺傳標(biāo)識。CH2區(qū)：IgG補體結(jié)合點和經(jīng)過胎盤部位功效區(qū)作用第11頁VL+VH功效區(qū)：抗原結(jié)合部位第12頁IgG CH3區(qū)：可于單核-M細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、中性粒細(xì)胞上IgG-Fc受體結(jié)合調(diào)理吞噬、ADCC。第13頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu)三、免疫球蛋白水解片段木瓜蛋白酶-水解裂解片段：2Fab+Fc Fab結(jié)合價 ：單價 Fab為抗原結(jié)合片段（Fragment of antigen binding）Fc為可結(jié)晶片段（Fragment of crystalline）第14頁胃蛋白酶-水解裂解部位：鉸鏈區(qū)端裂解片段 F(ab)2+pFcF

5、ab結(jié)合價：二價第15頁 IgG水解 木瓜蛋白酶 胃蛋白酶裂解部位鉸鏈區(qū)近N端 鉸鏈區(qū)近C端裂解片段 2Fab+Fc F(ab)2+pFcFab結(jié)合價 單價 二價同種型抗原決定簇 存在 消失免疫動物 產(chǎn)生抗IgG 不產(chǎn)生抗IgG超敏反應(yīng)可能性 大 小第16頁免疫球蛋白結(jié)構(gòu) J鏈由漿細(xì)胞合成 SC鏈由粘膜上皮細(xì)胞合成和分泌四、J鏈和分泌片（SP） 第17頁單體、二聚體、五聚體單體結(jié)構(gòu)二聚體結(jié)構(gòu)五聚體結(jié)構(gòu)IgG、 IgA、 SIgA IgM IgD、IgE 分子式: H2L2 (H2L2)2SCJ (H2L2)5J第18頁目 錄免疫球蛋白血清型2第19頁免疫球蛋白血清型免疫球蛋白含有雙重特征，既可

6、與對應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合，又因其本身大分子蛋白質(zhì)免疫原性可刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。其免疫原性由其分子中所包含抗原表位組成，這些抗原表位呈3種不一樣血清型，即同種型、同種異型和獨特型。第20頁免疫球蛋白血清型一、同種型同種型( Isotype)指同一個屬全部個體免疫球蛋白分子共同含有免疫原性,為種屬特異性標(biāo)志，位于免疫球蛋白C區(qū)。如人類IgG都含有相同抗原特異性結(jié)構(gòu),若以人IgG免疫羊，可取得羊抗人IgG抗體。這種抗體能與全部些人類lgG發(fā)生特異性結(jié)合，但不能結(jié)合其它物種IgG。也可依據(jù)免疫球蛋白C區(qū)免疫原性不一樣,將其分為若干類、亞類、型和亞型。第21頁免疫球蛋白血清型二、同種異型同種異型( a

7、llotype)指同一個屬不一樣個體間同一類型免疫球蛋白分子所含有不一樣免疫原性，為個體性標(biāo)志，其抗原表位也存在于免疫球蛋白C區(qū)。這種不一樣個體免疫球蛋白所存在同種異型抗原往往表現(xiàn)為C區(qū)內(nèi)1個或數(shù)個氨基酸殘基差異，可作為個體遺傳標(biāo)志。第22頁免疫球蛋白血清型三、獨特型獨特型( idiotype)指同一個體內(nèi)不一樣B細(xì)胞克隆產(chǎn)生免疫球蛋白其V區(qū)免疫原性不一樣，是每個抗體分子抗原特異性標(biāo)志，其抗原表位位于免疫球蛋白V區(qū)中CDR區(qū)。獨特型在異種、同種異體及本身體內(nèi)都能誘導(dǎo)產(chǎn)生對應(yīng)抗體，稱為抗獨特型抗體(antiidiotype antibody，Ald)。獨特型與抗獨特型抗體組成機體主要免疫調(diào)整網(wǎng)絡(luò)

8、。第23頁目 錄免疫球蛋白生物學(xué)功效3點擊添加標(biāo)題3第24頁免疫球蛋白生物學(xué)功效一、特異性結(jié)合抗原二、激活補體 三、與細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合（固定細(xì)胞） IgE Fc受體（FcR）：存在于肥大細(xì)胞和嗜堿性粒 細(xì)胞膜上。 IgG Fc受體（FcR）：存在于單核-吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞上。四、經(jīng)過胎盤和粘膜第25頁免疫球蛋白生物學(xué)功效一、特異性結(jié)合抗原識別和特異性結(jié)合抗原是免疫球蛋白主要功效，這種特異性結(jié)合是經(jīng)過CDR區(qū)與抗原表位互補結(jié)合而形成。抗體與抗原結(jié)合是特異性、可逆性結(jié)合?？贵w結(jié)合抗原表位個數(shù)稱為抗原結(jié)合價。抗體單體分子可結(jié)合2個抗原表位，為2價；SlgA為4價；五聚體lgM理論上為10

9、價，但因為立體空間位阻，普通只能結(jié)合5個抗原表位，故為5價。抗體與抗原結(jié)合能夠中和毒素、阻斷病原體感染，但其本身并不能溶解或殺傷靶細(xì)胞，往往需要補體或吞噬細(xì)胞等參加來發(fā)揮免疫效應(yīng)。第26頁免疫球蛋白生物學(xué)功效二、激活補體lgM、IgG抗體與對應(yīng)抗原結(jié)合后，抗體構(gòu)象改變使其CH2或CH3區(qū)補體C1q結(jié)合位點暴露，從而造成補體經(jīng)典路徑激活。凝聚gA1、lgG4和IgE能夠經(jīng)過旁路路徑活化補體。第27頁免疫球蛋白生物學(xué)功效三、結(jié)合Fc受體lgG、lgA和IgE可經(jīng)過其Fc段與細(xì)胞表面對應(yīng)Fc受體(FcR、FcR、FcR)結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)。1.調(diào)理作用指抗體經(jīng)過Fab段與細(xì)菌等顆粒性抗原結(jié)合，以Fc

10、段結(jié)合巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞表面FcR，從而促進(jìn)吞噬細(xì)胞對上述顆粒性抗原吞噬作用。第28頁免疫球蛋白生物學(xué)功效三、結(jié)合Fc受體2.抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞毒作用：抗體Fab段與靶細(xì)胞特異性結(jié)合后，其Fc段與殺傷細(xì)胞如NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等Fc受體結(jié)合，介導(dǎo)殺傷細(xì)胞直接作用于靶細(xì)胞，簡稱ADCC效應(yīng)。3.介導(dǎo)I型超敏反應(yīng)：IgE為親細(xì)胞抗體，其Fc段可與肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞表面FcR結(jié)合，使其致敏。致敏細(xì)胞經(jīng)過其表面lgE結(jié)合再次進(jìn)入機體相同變應(yīng)原時，可釋放生物活性介質(zhì)，引發(fā)I型超敏反應(yīng)(詳見第十一章)。第29頁免疫球蛋白生物學(xué)功效四、經(jīng)過胎盤和黏膜IgG是人類唯一能夠從母體經(jīng)過胎盤屏障轉(zhuǎn)運到胎兒體內(nèi)抗

11、體。IgG經(jīng)過其Fc段選擇性地與胎盤微血管壁內(nèi)皮細(xì)胞表面受體可逆性結(jié)合，主動穿過胎盤進(jìn)入胎兒血液循環(huán)。另外，SlgA可經(jīng)過分泌片經(jīng)黏膜上皮細(xì)胞進(jìn)入呼吸道及消化道發(fā)揮抗感染免疫作用。第30頁目 錄各類免疫球蛋白特征和作用4第31頁1、 由淋巴結(jié)和脾臟漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、 在血清中含量最高，占血清Ig總量75-80%。3、 是血液循環(huán)中主要防御性抗體，能激活補體、中和病毒、中和毒素、調(diào)理吞噬。4、能經(jīng)過胎盤，對新生兒抗感染起主要作用。5、 再次免疫應(yīng)答產(chǎn)生IgG，為高親和力抗體。6、可與葡萄球菌蛋白A（SPA）結(jié)合，用于免疫診療。IgG各類免疫球蛋白特征和作用第32頁各類免疫球蛋白特征和作用 Ig M

12、 1、分子量最大，血清IgM為5聚體（巨球蛋白）2、由脾臟中漿細(xì)胞產(chǎn)生，是個體發(fā)育過程中出現(xiàn)最早抗體，胚胎晚期已能合成。如新生兒血清IgM含量增高，則表示宮內(nèi)感染。3、血清IgM：能激活補體，經(jīng)過補體裂解產(chǎn)生C3b、C4b發(fā)揮調(diào)理吞噬作用?？谷砀腥咀饔幂^強。4、在免疫應(yīng)答早期發(fā)生，是主要早期防御性抗體，對感染早期診療有意義。成人血清IgM含量增高，則表示有近期感染。5、B細(xì)胞膜表面IgM（mIgM）是B細(xì)胞識別抗原受體（BCR），為單體IgM。只表示mIgM是未成熟B細(xì)胞標(biāo)志。第33頁各類免疫球蛋白特征和作用IgA與SIgA 血清IgA：由腸系膜淋巴結(jié)中漿細(xì)胞產(chǎn)生存在于血清中，含量占血清Ig

13、總量10-20%。為單體。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，對支原體和一些真菌也有作用。 分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生，在漿細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)有J鏈連結(jié)成二聚體，經(jīng)過粘膜上皮細(xì)胞時取得分泌片. 存在于外分泌液中，為二聚體。SIgA是主要局部防御性抗體。第34頁各類免疫球蛋白特征和作用 Ig D 1、單體結(jié)構(gòu)，由扁桃腺、脾臟中漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、血清中含量甚低，只占血清Ig總量0.2%。3、是成熟B細(xì)胞膜表面IgD 分子（SmIgD）。4、血清IgD分子：功效未明確。第35頁各類免疫球蛋白特征和作用 Ig E 1、由鼻咽部、扁排腺、支氣管、胃腸道粘膜固有層淋巴組織中漿細(xì)胞產(chǎn)生。2、在血清中含量最

14、低，0.1-0.4g/ml3、為單體結(jié)構(gòu)。4、親細(xì)胞性：與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞膜上FcR結(jié)合。5、介導(dǎo)型超敏反應(yīng)。第36頁目 錄人工制備抗體5點擊添加標(biāo)題3第37頁人工制備抗體5人工制備抗體是大量取得抗體有效路徑，在疾病診療、免疫防治及基礎(chǔ)研究中有廣泛應(yīng)用。依據(jù)抗體制備原理和方法，人工制備抗體可分為多克隆抗體、單克隆抗體和基因工程抗體。1.多克隆抗體 用天然抗原免疫動物后取得血清即為多克隆抗體。天然抗原分子往往含有各種抗原表位，可激活多個B淋巴細(xì)胞克隆，產(chǎn)生針對不一樣抗原表位各種抗體。由多個B細(xì)胞克隆產(chǎn)生各種抗體混合物即多克隆抗體( polyclonal antibody，pAb)。第38頁人工制備抗體52.單克隆抗體由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生、只識別單一抗原表位高度特異性抗體稱為單克隆抗體( monoclonal antibody，mAb)。以免疫小鼠B細(xì)胞與同系小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤( hybridoma)細(xì)胞，現(xiàn)有骨髓瘤細(xì)胞無限擴增特征，又繼